专用近红外光谱分析软件系统的研制

　　近红外(Near Infrared )漫射光谱分析具有快速、无损、便携、现场、多组分同时分析的特点，涉及农业、食品品质与安全、化工、石油、药学、医学、环境、生物等多领域中的应用 〔‘一”〕，该技术对提高和改造我国传统的工农业生产，特别是农产品(包括粮食、经济作物、中药、烟草等天然产物)加工的质量控制方面具有重要的作用仁’ 一’‘】，“据测算，仅农产品和食品质量、农残的快速检测仪器，全国急需数10万台”[’]，其中农产品和食品质量快速检测仪器的首选是近缈卜仪器卜 6J。

　　这一发展历史较短的光谱分析法至今还没有形成大量推广应用的局面，特别是在我国，笔者对从2000一2005年期间全国各行业购置的近红外光谱 仪器进行了调查统计，其总量不足500台(不包括从2006年初开始在全国药检系统配置的340台)，目前阻碍该技术推广的主要问题是:1)测试稳健性和 模型传递，而且近红外分析必须通过建立、优化、维护模型等系列步骤，一般用户难以掌握;2)仪器、软件、模型系统的成本过高;3)近红外分析结果与特定行 业进行质量控制的参数不能充分结合。因此开发与各行业实际应用配套的，能为特定行业用户方便的建立各种定量、定性分析数学模型，以及能方便的进行模型融 合、修正、免模型维护的专用软件系统，对实现形成仪器一建模一软件一体化的专用近红外仪器系统以及近红外技术的推广应用具有重要作用。

　　中国农业大学近红外光谱分析实验室，自20世纪80年代初以来，在国家自然科学基金、科技支撑计划、863计划、农业科技成果转化以及同仁堂集 团公和红塔集团公司等纵横向科研项目的资助和支持下，在同上海棱光公司、北京瑞利分析仪器公司、德国布鲁克公司等国内外近红外仪器厂商的密切合作下，该实 验室一直致力于近红外光谱分析软件系统( CAUNIRS)的研究与开发。" CAUNIRS”能处理所有厂家提供的JCAMP格式光谱，具备各部分相互独立的软件模块和整体集成的软件系统，也具有对部分功能模块进行整合、面向特定 应用对象开发的专用软件。本文简要介绍了“CAUNIRS”的主要功能模块，以及同仁堂集团一中国农大联合开发的“复方中药专用近红外质量控制分析软 件”，红塔集团一中国农大联合开发的“近红外烟叶质量控制与配方设计专用软件”，目的在于同行业内专家、学者、用户以及正在从事NIR研究的同志们进行技 术交流。

　　1 "CAUNIRS”简介

　　1.1近红外定f分析软件(CAUNIR_ Q)

　　具有指导操作性质的界面，以及自动选定建模样品集、主成分阶数等功能，可方便用户完成建模和分析;定量算法采用“局部偏最小二乘 (LP1S)”，所建模型的预测准确度比传统的PLS有所提高，并有人工神经网络(ANN)等算法可选。应用该软件已开发出小麦、玉米、大豆、水稻、烟 草、部分中药等样品主要品质指标的定量模型，并可向相关用户提供。